2019-2020年高三化學(xué)《第十一講 氯及其化合物》教學(xué)設(shè)計(jì).doc
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2019-2020年高三化學(xué)《第十一講 氯及其化合物》教學(xué)設(shè)計(jì) 【內(nèi)容與解析】 本節(jié)課復(fù)習(xí)的內(nèi)容是氯及其化合物的性質(zhì)與應(yīng)用。主要是通過氯氣與單質(zhì)的反應(yīng),氯氣與水的反應(yīng)氯氣與堿的反應(yīng),但在其反應(yīng)過程中應(yīng)該記住反應(yīng)的現(xiàn)象。第二個(gè)問題就是關(guān)于氯氣的制法上,它是一個(gè)氣體的制備實(shí)驗(yàn),是高考過程中的主要實(shí)驗(yàn)考查的方向,所以本節(jié)課是復(fù)習(xí)的重要內(nèi)容。應(yīng)該重要的地方放在兩個(gè)地方,這樣就能加強(qiáng)這兩個(gè)方面的訓(xùn)練。 【教學(xué)目標(biāo)與解析】 1.教學(xué)目標(biāo) 1.了解氯元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。 2.了解氯元素單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。 2.目標(biāo)解析 1.了解氯元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。就是指氯與單質(zhì)的反應(yīng),氯與水的反應(yīng),氯與堿的反應(yīng),其應(yīng)用主要是體現(xiàn)在氯與堿的反應(yīng)中作為漂白液與漂白粉的制取。 2.了解氯元素單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。就是指氯氣是有毒的,所以在其收集以及其作為物質(zhì)的生成來說一定要進(jìn)行尾氣的吸收。 【問題診斷分析】 本節(jié)中學(xué)生感到困難的地方就是在于復(fù)習(xí)過程中,關(guān)于氯的計(jì)算上,特別是在氯氣的制備這個(gè)實(shí)驗(yàn)問題上的計(jì)算,因?yàn)檫@個(gè)過程中關(guān)于氯氣的計(jì)算中氯化氫一定要過量,因?yàn)檫@個(gè)物質(zhì)在反應(yīng)中是濃溶液。所以在這個(gè)問題上要與學(xué)生分析清楚。 【教學(xué)條件支持】 這節(jié)課主要是通過PPT這個(gè)手段,因?yàn)檫@樣能加快復(fù)習(xí)的速度,節(jié)約復(fù)習(xí)的時(shí)間。 【復(fù)習(xí)過程】 問題一:氯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 設(shè)計(jì)意圖:結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)。學(xué)習(xí)物質(zhì)的性質(zhì),首先要清楚他的結(jié)構(gòu)。 師生活動(dòng):1.氯的原子結(jié)構(gòu)? 氯元素位于第三周期第ⅦA族,其原子結(jié)構(gòu)示意圖為,氯原子最外層有7個(gè)電子易得到1個(gè)電子而形成氯離子,是活潑的非金屬元素。在自然界中以化合態(tài)形式存在。 2.氯氣的物理性質(zhì)? 通常情況下,氯氣是黃綠色,有刺激性氣味的氣體,密度比空氣大,易溶于水,有毒,易液化。 特別提醒:氣體的顏色通常是解無機(jī)推斷題的題眼。 3.氯氣的化學(xué)性質(zhì)? (1)與金屬反應(yīng) 2Na+Cl2======2NaCl(現(xiàn)象:黃色火焰,白煙) Cu+Cl2======CuCl2 2Fe+3Cl2=====2FeCl3 (2)與非金屬反應(yīng) H2+Cl22HCl(現(xiàn)象:安靜燃燒,蒼白色火焰) HCl溶于水形成鹽酸,工業(yè)上利用此方法生產(chǎn)鹽酸。 例1::(07年上海)有關(guān)物質(zhì)燃燒時(shí)火焰顏色描述錯(cuò)誤的是 A 氫氣在氯氣中燃燒-蒼白色 B 鈉在空氣中燃燒——黃色 C 乙醇在空氣中燃燒——淡藍(lán)色 D 硫在氧氣中燃燒——綠色 (3)與水反應(yīng) 化學(xué)方程式為:Cl2+H2O===HCl+HClO,離子方程式為:Cl2+H2O===H++Cl-+HClO(Cl2既是氧化劑又是還原劑)。 ①氯氣的水溶液叫氯水,飽和氯水呈淺黃綠色,主要含有H2O、Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-等粒子。 ②次氯酸的性質(zhì) a.弱酸性:是一元弱酸,屬弱電解質(zhì),酸性弱于碳酸。 b.不穩(wěn)定性:2HClO2HCl+O2↑(氯水要現(xiàn)用現(xiàn)制,保存在棕色試劑瓶中)。 c.強(qiáng)氧化性:HClO能氧化許多物質(zhì)。 d.殺菌漂白性:能使有色布條、品紅等有色物質(zhì)褪色,其原理主要是利用其強(qiáng)氧化性。 (4)與堿液反應(yīng) ①與堿的反應(yīng) Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O(工業(yè)制漂白液,實(shí)驗(yàn)室吸收多余的Cl2)。 2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(工業(yè)生產(chǎn)漂粉精)。 ②漂白粉 a.漂白粉(有效氯含量為35%)的有效成分是Ca(ClO)2,漂粉精(有效氯含量為70%)的主要成分是Ca(ClO)2。 b.NaClO、Ca(ClO)2都比HClO要穩(wěn)定,容易保存。 c.漂白原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO,2NaClO+CO2+H2O===Na2CO3+2HClO。 d.漂白液、漂白粉和漂粉精既可用于漂白又可用于消毒,露置于空氣中會(huì)與CO2反應(yīng)而變質(zhì),所以需要隔絕空氣密封保存。 :例題1:(2003年廣東、22、12分)根據(jù)下列反應(yīng)框圖填空,已知反應(yīng)①是工業(yè)上生產(chǎn)化合物D的反應(yīng),反應(yīng)⑤是實(shí)驗(yàn)室鑒定化合物E的反應(yīng)。 (1)單質(zhì)L是 (2)化合物B是 (3)圖中除反應(yīng)①以外,還有兩個(gè)用于工業(yè)生產(chǎn)的反應(yīng),是 和 (填代號)。 它們的化學(xué)反應(yīng)方程式分別是 (5)與還原性物質(zhì)反應(yīng) Cl2+2FeCl2===2FeCl3(溶液從淺綠色變?yōu)樽攸S色)。 Cl2+2KI===2KCl+I(xiàn)2(用濕潤的KI淀粉試紙檢驗(yàn)Cl2的存在)。 例題:(09年海南化學(xué)13)(9分)有關(guān)物質(zhì)存在如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分產(chǎn)物已省略)。通常C為氣體單質(zhì),G為紫黑色固體單質(zhì)。實(shí)驗(yàn)室中,常用固體E在B的催化下加熱制取氣體單質(zhì)H。 請回答下列問題: (1)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為 (2)反應(yīng)②的離子方程式為 (3)寫出另外一種實(shí)驗(yàn)室制取H的化學(xué)方程式 (4)D溶液與Pb(NO3)2溶液混合可形成沉淀,此沉淀的Ksp=7.010—9。將等體積的D溶液與Pb(NO3)2溶液混合,若D的濃度為110—2mo1/L ,則生成沉淀所需Pb(NO3)2溶液的最小濃度為 。 (6)與有機(jī)物反應(yīng) CH4+Cl2CH3Cl+HCl(反應(yīng)類型:取代反應(yīng)) CH2===CH2+Cl2―→CH2Cl—CH2Cl(反應(yīng)類型:加成反應(yīng)) 問題二:氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法 師生活動(dòng):1.反應(yīng)原理? MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O,MnO2是氧化劑,HCl是還原劑。 2.儀器裝置 固+液氣 ①使用的主要儀器有鐵架臺(tái)、酒精燈、圓底燒瓶、分液漏斗、集氣瓶、燒杯等。 ②分液漏斗和圓底燒瓶在此實(shí)驗(yàn)中的作用分別是添加反應(yīng)物和反應(yīng)器。 ③制氣裝置一般包括四個(gè)組成部分:制取→凈化→收集→吸收。 (3)收集方法 ①向上排空氣法(Cl2的密度比空氣大)。 ②排飽和食鹽水法收集(Cl2在飽和食鹽水中的溶解度小,故也可用排飽和食鹽水法收集,也常用飽和食鹽水除去Cl2中的HCl雜質(zhì))。 (4)驗(yàn)滿方法 ①將濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近盛Cl2的瓶口,觀察到試紙立即變藍(lán),則證明已集滿。 ②將濕潤的藍(lán)色石蕊試紙靠近盛Cl2的瓶口,觀察到試紙立即發(fā)生先變紅后褪色的變化,則證明已集滿。 (5)尾氣吸收 發(fā)生的反應(yīng)是:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。 【例1】(2004年遼寧文理大綜合29)已知KMnO4與濃HCl在常溫下反應(yīng)能產(chǎn)生Cl2。若用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝備來制備純凈、干燥的氯氣,并試驗(yàn)它與金屬的反應(yīng)。每個(gè)虛線框表示一個(gè)單元裝置,其中有錯(cuò)誤的是 A.只有①和②處 B.只有②處 C.只有②和③處 D.只有②、③、④處 【例2】 在實(shí)驗(yàn)室里可用圖所示裝置制取氯酸鉀、次氯酸鈉和探究氯水的性質(zhì)。 圖中:①為氯氣發(fā)生裝置;②的試管里盛有15mL 30% KOH溶液,并置于水浴中;③的試管里盛有15mL 8% NaOH溶液,并置于冰水浴中;④的試管里加有紫色石蕊試液;⑤為尾氣吸收裝置。 請?zhí)顚懴铝锌瞻祝? (1)制取氯氣時(shí),在燒瓶里加入一定量的二氧化錳,通過___________(填寫儀器名稱)向燒瓶中加入適量的濃鹽酸。實(shí)驗(yàn)時(shí)為了除去氯氣中的氯化氫氣體,可在①與②之間安裝盛有___________(填寫下列編號字母)的凈化裝置。 A.堿石灰 B.飽和食鹽水 C.濃硫酸 D.飽和碳酸氫鈉溶液 (2)比較制取氯酸鉀和次氯酸鈉的條件,二者的差異是:________________________________________________________________________。 反應(yīng)完畢經(jīng)冷卻后,②的試管中有大量晶體析出。圖中符合該晶體溶解度曲線的是___________(填寫編號字母);從②的試管中分離出該晶體的方法是___________(填寫實(shí)驗(yàn)操作名稱)。 (3)本實(shí)驗(yàn)中制取次氯酸鈉的離子方程式是: ________________________________________________________________________。 (4)實(shí)驗(yàn)中可觀察到④的試管里溶液的顏色發(fā)生了如下變化,請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝? 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 原因 溶液最初從紫色逐漸變?yōu)開_______色 氯氣與水反應(yīng)生成的H+使石蕊變色 隨后溶液逐漸變?yōu)闊o色 _______________ 然后溶液從無色逐漸變?yōu)開_______色 ______________ [解析] (1)濃鹽酸屬液體試劑,應(yīng)通過分液漏斗逐滴加入;除Cl2中的HCl,應(yīng)防止Cl2消耗,排除A、D項(xiàng),又需吸收HCl,排除C項(xiàng)。 (2)①從題目條件上看:濃度不同,KOH溶液是30%,NaOH溶液是8%;溫度不同,KOH溶液需水浴加熱,而NaOH溶液卻用冰水浴冷卻。②“反應(yīng)完畢經(jīng)冷卻后,②的試管中有大量晶體析出”指明該晶體的溶解度隨溫度降低而降低,則在“溶解度—溫度”圖像中,應(yīng)為增函數(shù)曲線。③晶體與液體分離的方法應(yīng)采用過濾操作。 (3)由氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉的化學(xué)方程式Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,改寫即可。 (4)①“H+使石蕊變色”,溶液呈酸性石蕊應(yīng)變紅。②石蕊屬有色有機(jī)物,褪色應(yīng)考慮漂白作用,是Cl2與水產(chǎn)生的HClO作用的結(jié)果。③持續(xù)通入Cl2,會(huì)因Cl2溶于水中而使溶液顯黃綠色。 [答案] (1)分液漏斗 B (2)堿溶液(或反應(yīng)物)的濃度不同,反應(yīng)溫度不同 M 過濾 (3)Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O (4) 紅 氯氣與水反應(yīng)生成的HClO將石蕊氧化為無色物質(zhì) 黃綠 繼續(xù)通入的氯氣溶于水使溶液呈黃綠色 [點(diǎn)評] 本題是對學(xué)生實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識的考查,包括對藥品的取用、物質(zhì)的分離、現(xiàn)象的推理及解釋等。 變式1 下圖是某學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室制備干燥Cl2及吸收多余氯氣的實(shí)驗(yàn)裝置圖,請回答: (1)指出上述圖中的各處錯(cuò)誤: ①________________________________________________________________________; ②________________________________________________________________________; ③________________________________________________________________________; ④________________________________________________________________________。 (2)在改過后的裝置中,下列物質(zhì)的作用分別是: ①飽和食鹽水________________________________________________________________________; ②濃硫酸________________________________________________________________________; ③NaOH溶液________________________________________________________________________。 解析:氯氣的制備是氣體制備中的一個(gè)典型,同學(xué)們應(yīng)引起重視。給一套實(shí)驗(yàn)裝置的儀器和試劑找錯(cuò)應(yīng)從這樣幾個(gè)方面著手:①反應(yīng)物的類型、狀態(tài)、濃度,②反應(yīng)條件,③雜質(zhì)及除雜試劑,④使用儀器及儀器的連接順序,⑤導(dǎo)管的長短,⑥吸收劑的狀態(tài)及吸收裝置等。具體到該題則是:①M(fèi)nO2和濃鹽酸制氯氣要加熱,②氯氣從濃鹽酸中逸出會(huì)帶出雜質(zhì)氣體——氯化氫和水蒸氣,除水蒸氣應(yīng)在除氯化氫之后,因?yàn)槌然瘹鋾r(shí),還是要通過溶液——飽和食鹽水。 答案:(1)①不能用稀鹽酸,而應(yīng)用濃鹽酸?、趹?yīng)有加熱裝置,應(yīng)用酒精燈加熱?、凼饬蛩岷褪柡褪雏}水的洗氣瓶位置顛倒?、軆上礆馄坷镞M(jìn)氣導(dǎo)管和出氣導(dǎo)管的長短不對 (2)①除去Cl2中的氯化氫?、诔ヂ葰庵械乃魵狻、畚斩嘤嗟穆葰? 【例2】 (xx安徽師大附中檢測)氯水中存在多種分子和離子,它們在不同的反應(yīng)中表現(xiàn)出不同的性質(zhì)。下列結(jié)論正確的是( ) A.加入有色布條,片刻后有色布條褪色,說明有Cl2存在 B.溶液呈淺黃綠色,且有刺激性氣味,說明有Cl2存在 C.先加入鹽酸酸化,再加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,說明有Cl-存在 D.加入NaOH溶液,氯水的淺黃綠色消失,說明有HClO存在 [解析] A項(xiàng),氯水能使有色物質(zhì)褪色是因?yàn)槁人泻械腍ClO具有強(qiáng)氧化性;C項(xiàng),由于加入鹽酸酸化的過程中引入了Cl-,所以根據(jù)生成白色沉淀無法說明氯水中是否存在Cl-;D項(xiàng),因Cl2、HCl和HClO均能與NaOH溶液反應(yīng),所以加入NaOH溶液時(shí)氯水顏色消失不能說明其中有HClO存在。 [答案] B 變式2 (xx昆明期考)下列關(guān)于氯水的敘述正確的是( ) A.新制的氯水中只含有Cl2和H2O分子 B.新制的氯水可使藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色 C.光照氯水有氣體逸出,該氣體是Cl2 D.氯水放置數(shù)天后pH會(huì)變大 解析:新制的氯水中含有H2O、Cl2、HClO分子和H+、Cl-、ClO-、OH-,光照氯水發(fā)生反應(yīng)2HClO2HCl+O2↑,故A、C項(xiàng)錯(cuò)誤;氯水中的H+可使石蕊試紙變紅,HClO具有漂白性可使石蕊試紙褪色,前者反應(yīng)速率較快,后者反應(yīng)速率較慢,故試紙先變紅后褪色,故B項(xiàng)正確;氯水久置,因弱酸HClO分解成強(qiáng)酸(鹽酸)使溶液酸性增強(qiáng)、pH減小,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案:B 【目標(biāo)檢測】 1.中央電視臺(tái)新聞聯(lián)播報(bào)道了2006年3月29日晚發(fā)生在京滬高速江蘇省淮安段的一起交通事故,一輛載有約35 t液氯的槽罐車與一貨車相撞,導(dǎo)致槽罐車中的液氯大面積泄漏。由于肇事司機(jī)逃逸,延誤了最佳搶險(xiǎn)救援時(shí)機(jī),造成周邊幾百人中毒,28人中毒死亡。當(dāng)遇到這種突發(fā)事件,大量氯氣逸散到周圍空間,你認(rèn)為以下措施合理的是( ) ①迅速撥打求救電話;②迅速撤離人員至上風(fēng)口;③迅速撤離人員至下風(fēng)口;④用浸有一定濃度NaOH溶液的口罩或毛巾捂住鼻口;⑤用浸有一定濃度Na2CO3溶液的口罩或毛巾捂住鼻口;⑥盡可能切斷泄漏源(如堵住泄漏口、將其浸入堿液池等)。 A.①②④⑥ B.①②⑤⑥ C.①③⑤⑥ D.①②④⑤⑥ 2.(xx蕪湖一中模擬)下列說法正確的是( ) ①氯氣的性質(zhì)活潑,它與氫氣混合后立即發(fā)生爆炸 ②實(shí)驗(yàn)室制取氯氣時(shí),為了防止環(huán)境污染,多余的氯氣可以用氫氧化鈣溶液吸收 ③新制氯水的氧化性強(qiáng)于久置氯水 ④檢驗(yàn)HCl氣體中是否混有Cl2,方法是將氣體通入硝酸銀溶液 ⑤除去HCl氣體中的Cl2,可將氣體通入飽和食鹽水 A.①②③ B.②③④ C.③ D.③⑤ 3.實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)制取氯氣,下列有關(guān)說法中正確的是(氣體體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定)( ) A.若提供0.4 mol HCl,MnO2不足量,則可制得氯氣2.24 L B.若提供0.4 mol HCl,MnO2過量,則可制得氯氣2.24 L C.若有0.4 mol HCl參與反應(yīng),則可制得氯氣2.24 L D.若有0.4 mol HCl被氧化,則可制得氯氣2.24 L 4.自來水常用Cl2消毒,某學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室用這種自來水去配制下列物質(zhì)的溶液,不會(huì)產(chǎn)生明顯藥品變質(zhì)問題的是( ) ①AgNO3 ②FeCl3?、跱a2SO3?、蹵lCl3 ⑤FeCl2?、轓aHCO3 A.①②③ B.②③④ C.③④⑥ D.②④ 5.下列關(guān)于鹵素(用X表示)的敘述正確的是( ) A.其單質(zhì)都能與水反應(yīng),通式為X2+H2O====HX+HXO B.HX易溶于水,其水溶液都是強(qiáng)酸 C.其單質(zhì)都有顏色,都有毒 D.最高價(jià)含氧酸的通式為HXO4 6.(xx山東省濰坊市抽樣)某?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)興趣小組欲采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置制備Cl2,同時(shí)進(jìn)行與氯氣有關(guān)的某些實(shí)驗(yàn),按要求回答問題。 (1)A是濃鹽酸,B是二氧化錳,將A滴入B中時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________。 (2)甲同學(xué)用含有0.2 mol HCl的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)制Cl2,結(jié)果制得的Cl2體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)小于1.12 L,這是由于反應(yīng)過程中鹽酸濃度變小造成的。請列舉導(dǎo)致鹽酸濃度變小的原因:_____________________________________。 (3)在實(shí)驗(yàn)室中,乙同學(xué)欲用下圖中的裝置凈化氯氣,則瓶①②中應(yīng)盛放的試劑分別是①________,②________(填試劑名稱)。 (4)丙同學(xué)將純凈的Cl2通入一定量石灰乳中來制取漂白粉,若通入224 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)Cl2完全反應(yīng),則反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________。 【課堂小結(jié)】 本節(jié)課復(fù)習(xí)的兩個(gè)重要問題是:1氯氣的化學(xué)性質(zhì)2。氯氣的實(shí)驗(yàn)室制取。 【配餐作業(yè)】 A組:名師一號:1、2、3、5、7、8 B組:名師一號:4、6、9、10、11、12、13、14 C組:名師一號:15- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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